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华北克拉通南缘是我国重要的钼、金成矿带,已探明的钼资源量超过500万吨、金资源量达1000吨。前人研究表明,区内金成矿事件多发生于晚侏罗世-早白垩世(160～110Ma),与区内大规模的钼成矿事件(147～120Ma)及岩浆侵位事件(158～124Ma)时代相近,且三者在空间上紧密相关。但前人对华北克拉通南缘的钼、金成矿作用的研究多集中于单一矿种,而对区内具有时空一致性的钼矿床和金矿床的成因联系的研究还很欠缺,这在很大程度上限制了人们对区内钼-金成矿作用规律的认识,制约了区域找矿勘查的突破。为了探讨研究区内钼与金的成矿关系,本论文选择华北克拉通南缘熊耳山矿集区的祁雨沟金矿为主要研究对象,对其开展了详细的矿床学与矿物学研究,查明其成矿物质的迁移与沉淀和富集规律,构建研究区成岩年代学框架,探讨成岩与成矿的关系,揭示其成矿机制。同时,结合区内与祁雨沟矿床具时空一致性的雷门沟斑岩型钼矿的构造、岩浆、流体、成矿等方面的已有研究成果,探讨二者的成因联系,分析熊耳山地区钼、金矿床的成矿物质来源和地球动力学背景,深化对区域成矿规律的认识。本论文获得了以下主要结论:(1)祁雨沟金矿主要由斑岩型、角砾岩型和蚀变岩型三种类型金矿组成。区内主要成矿过程分为以下五个阶段:石英-钾长石阶段、石英-黄铁矿阶段、金-黄铁矿、金-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段。金成矿作用集中于金-黄铁矿阶段和金-多金属硫化物阶段。金一般以可见金的形式(自然金和银金矿)赋存于黄铁矿中,同时也存在少量纳米级自然金或银金矿金包裹体。(2)祁雨沟金矿发育大量与可见金共生的铋矿物,且不同成矿阶段的铋矿物组合存在差异。金-黄铁矿阶段铋矿物主要为自然铋、铋碲矿、Ag-Pb-Bi硫盐(硫铅铋矿系列)和斜方铅铋矿;金-多金属硫化物阶段为铋碲矿、硫铋铜矿和辉铋矿-针硫铋铅矿系列。根据祁雨沟金矿Bi-Te矿物与硫化物的组合特征,其金-黄铁矿阶段的fTe_2为～10~(-11),fS_2为10~(-11)～10~(-12);金-多金属硫化物阶段的fTe_2为10~(-9)～10~(-11),fS_2为10~(-10)～10~(-11)。同时结合不同成矿阶段的黄铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿和赤铁矿矿物组合特征,本文认为fO_2降低导致成矿流体中形成铋熔体,随之在成矿流体中收集金。随着成矿的演化,成矿流体温度降低和硫逸度升高,导致铋熔体发生硫化作用,进而形成铋矿物与自然金的矿物共生组合。根据祁雨沟金矿成矿流体的物理化学条件和金的赋存状态,本研究认为铋熔体收集金是祁雨沟矿床中金富集成矿的主要控制因素。(3)祁雨沟金矿矿区内与成矿有关的岩浆岩,主要包括石英斑岩、花岗斑岩和二长花岗斑岩。石英斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的结果为159±5Ma,形成于晚侏罗世。两件花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的结果为131±1Ma和130±1Ma,形成于早白垩世。切穿矿体的二长花岗斑岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年的结果为125±1Ma,形成于早白垩世。根据前人成矿年代学分析结果及矿区内岩浆岩与矿体的产状,本文认为形成于130Ma的花岗斑岩为祁雨沟金矿的致矿岩体。地球化学研究结果表明,祁雨沟花岗斑岩具富碱(K_2O=4.29%～7.69%,Na_2O=2.69%～4.65%,K_2O Na_2O=8.31%～10.1%),富铝(Al_2O_3=13.41%～17.02%,A/CNK=0.94～1.18),轻稀土富集重稀土亏损((La/Yb)_N=20.5～44.7,平均为25.4),弱的Eu负异常(δEu=0.88～0.97)的特征,为准铝质-弱过铝质I型花岗岩。祁雨沟花岗斑岩的ε_(Hf)(t)为-22.0～-18.0,t_(DM2)为2300～2600Ma;ε_(Nd)(t)为-14.6～-15.0,两阶段模型年龄介于2110～2140Ma之间,I_(Sr=)0.7082～0.7087,表明该岩体来源于新太古代的太华杂岩的熔融,同时有部分年轻的地幔或新生地壳物质加入。其动力学背景可能为古太平洋板块向华北克拉通俯冲及随后的后撤作用引起的华北克拉通破坏,同时幔源岩浆底侵,促使下地壳部分熔融。(4)通过对祁雨沟矿床中成矿岩体(花岗斑岩)与成矿后岩体(二长花岗斑岩)中锆石和磷灰石对比研究发现,成矿花岗斑岩中锆石的Ce~(4 )/Ce~(3 )(36.1～773,平均为242)和(Eu/Eu*)_N(平均为0.70)明显高于成矿后的二长花岗岩的Ce~(4 )/Ce~(3 )(13.9～31.7,平均为23.2)和(Eu/Eu*)_N(平均为0.57),显示高氧逸度特征。成矿岩体的磷灰石具富S特征;磷灰石具有更高的Ce/Pb比值(157～916,平均320),表明成矿岩体的流体活动性较强。当氧逸度较低时,岩浆中的硫主要以S~(2-)形式存在,由于硫化物在硅酸盐熔体中较低的溶解度,导致金以硫化物形式过早沉淀,限制金元素的富集成矿。这些特征指示,高氧逸度、富硫及高流体活动性对金的成矿具有重要意义。(5)结合前人研究,本文认为祁雨沟花岗斑岩与雷门沟花岗斑岩具有相似岩浆源区和成因类型,且主、微量元素具连续演化的特征,表明二者具有相似的母岩浆。岩石地球化学特征表明,雷门沟钼矿斑岩体岩浆结晶分异演化程度更高,且挥发分富F、贫Cl和S;祁雨沟金矿斑岩体相较于前者,岩浆结晶分异演化程度较低,且挥发分具富S特征。研究区内钼、金矿床的H、O、S和Pb同位素特征,表明华北克拉通南缘晚中生代钼矿床与金矿床的成矿流体主要为岩浆热液,钼成矿物质主要来源于下地壳,而金成矿物质为壳幔混合。综合上述特征,本文认为华北克拉通南缘晚中生代具时空一致性的钼、金矿床的成矿作用可能受相似岩浆源区不同演化阶段的岩浆岩控制。区内钼矿化和金矿化往往与高氧逸度的岩浆岩相关,钼、金等不同的矿化类型可能受岩浆结晶分异程度和挥发分含量的影响。